高抗性淀粉水稻新品種優(yōu)糖稻2號的選育及其特征特性

楊瑞芳 樸鐘澤 萬常照 李鋼夑 龔長春 白建江*

（1上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物育種栽培研究所，上海201403；2韓國農(nóng)村振興廳農(nóng)業(yè)技術(shù)院，水原市441-857；第一作者：yangruifang1982＠163.com；*通訊作者：baijianjiang2010＠163.com）

抗性淀粉（Resistant Starch，RS）是指在健康個體的小腸中不能被吸收的淀粉或淀粉降解產(chǎn)物，但在人的大腸中可以被生理性細(xì)菌發(fā)酵，產(chǎn)生短鏈脂肪酸和氣體[1-2]?？剐缘矸塾兄匾纳砉δ?，能夠降低餐后血糖和胰島素應(yīng)答，提高機(jī)體對胰島素的敏感性，預(yù)防便秘和結(jié)腸癌的發(fā)生，降低血清中膽固醇和甘油三酯含量，降低和控制體質(zhì)量，促進(jìn)礦物質(zhì)吸收等[3-6]。與低抗性淀粉飲食者相比，高抗性淀粉飲食者具有較少的胰島素反應(yīng)，這對糖尿病患者控制餐后血糖值有很大作用，尤其對于非胰島素依賴型病人，攝食高抗性淀粉食物可延緩餐后血糖上升，有效控制糖尿病病情[7-8]。

三大糧食作物中，稻米中淀粉含量最高，水稻胚乳中的淀粉含量達(dá)70%～80%，是人類最重要的碳水化合物和能量來源之一[9]。米飯及其制品主要在胃和小腸中被淀粉酶酶解的方式消化，最終產(chǎn)物為葡萄糖，因此稻米被認(rèn)為是高血糖指數(shù)（Glycemic index，GI）的食物。值得注意的是，日常食用的稻米中RS含量很低，熱米飯RS含量低于 1.0%，冷米飯 RS含量也僅為 1.0%～2.1%，市售優(yōu)質(zhì)大米的含量更低，一般低于0.5%，所以增加稻米的抗性淀粉含量對人類的健康有十分重要的意義[10]。

降糖稻1號是國內(nèi)首個籽粒內(nèi)抗性淀粉高于普通大米20倍以上的功能性粳稻新品種，并定位了控制抗性淀粉合成的主效基因sbe3-rs[11-12]，現(xiàn)已獲得發(fā)明專利。優(yōu)糖稻2號是以降糖稻1號為母本與秀水123雜交、利用系譜法選育而成的比降糖稻1號更加優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的新品種。優(yōu)糖稻2號對有效預(yù)防人類糖尿病意義重大，而且對功能稻分子育種及其產(chǎn)業(yè)化的實用價值高，也對農(nóng)民增收、企業(yè)增效、減輕患者病情及其經(jīng)濟(jì)壓力有重要意義。

1 材料與方法

1.1 親本來源

降糖稻1號是利用化學(xué)誘變劑處理早熟粳稻品種花晴稻受精8 h的幼穗，并利用傳統(tǒng)育種技術(shù)和花藥培養(yǎng)技術(shù)相結(jié)合，通過田間多代觀察和室內(nèi)鑒定發(fā)掘的遺傳穩(wěn)定的高抗性淀粉突變體，其抗性淀粉含量高達(dá)13.0%左右，是普通水稻品種的20倍以上。通過臨床實驗已經(jīng)證實，降糖稻1號具有控制糖尿病人餐后血糖、改善血脂、飽腹耐饑餓和防治腸道疾病等功效。秀水123是浙江嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院選育的粳型常規(guī)水稻品種。

1.2 選育過程和方法

2011年冬季在海南用11JD64（降糖稻1號）為母本與浙江嘉興農(nóng)科院培育的品種秀水123雜交，去除假雜交種、雜株；2012年夏季上海種植F1代，秋季混收后在室內(nèi)加工成糙米，再根據(jù)高抗性淀粉籽粒外觀特點(diǎn)挑選堊白度高的籽粒（籽粒堊白度50%以上）；2012年冬季在海南種植F2代，挑選籽粒堊白粒率60%以上單株；2013年夏季按株系種植F3代，挑選優(yōu)良單株并用本所開發(fā)的分子標(biāo)記鑒定對應(yīng)高堊白粒率單株抗性淀粉基因型；2013冬季海南對抗性淀粉基因型純合F4單株加代，加速遺傳穩(wěn)定；2014年夏季上海種植綜合性狀好的優(yōu)良F5株系，并選擇優(yōu)良單株收獲；2014年冬季選擇的優(yōu)良單株F6海南加代，加速遺傳穩(wěn)定；2015年夏上海F7從綜合農(nóng)藝性狀穩(wěn)定的優(yōu)良株系繼續(xù)選擇單株，并進(jìn)行抗性淀粉含量檢測。2015年冬海南繁種，獲得足夠多的種子量；2016年夏季參加本院單晚粳品比試驗；2016年冬季海南繼續(xù)純化，擴(kuò)大繁殖；2017年在上海農(nóng)科院莊行綜合試驗站基地、光明長江農(nóng)場、金山、松江、奉賢等地展示示范，并測定抗性淀粉含量；2018年在上海繼續(xù)進(jìn)行多點(diǎn)試驗，定名為優(yōu)糖稻2號。2019年通過上海市農(nóng)作物品種審定委員會審定（審定編號：滬審稻2019015）。

2 產(chǎn)量表現(xiàn)

2016年優(yōu)糖稻2號在上海農(nóng)科院莊行綜合試驗站基地進(jìn)行品種比較試驗，平均單產(chǎn)410.6 kg/667 m2，比對照降糖稻1號增產(chǎn)41.0%。2017年優(yōu)糖稻2號參加上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院組織的特殊用途水稻品種區(qū)域試驗（上海農(nóng)科院莊行綜合試驗站基地、光明長江農(nóng)場、金山、松江、奉賢），平均單產(chǎn) 438.6 kg/667 m2；2018 年續(xù)試，平均單產(chǎn) 428.3 kg/667 m2。

3 主要特征特性

優(yōu)糖稻2號抗性淀粉含量為13.1%，比秀水123（抗性淀粉含量0.52%）提高了20倍以上。田間生長整齊，種性穩(wěn)定，全生育期 147 d，株高 88.5 cm，穗長 16.2 cm，每穗實粒數(shù)120.3粒，分蘗力中等，成穗率、結(jié)實率高，整齊度、熟期轉(zhuǎn)色、抗倒性較好，病害發(fā)生輕。

前期，研究團(tuán)隊曾在復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院對降糖稻1號進(jìn)行了血糖指數(shù)測試實驗。結(jié)果表明，降糖稻米的米飯血糖指數(shù)為48.54，屬于低血糖指數(shù)食物。優(yōu)糖稻2號抗性淀粉含量與降糖稻1號差異不顯著，但產(chǎn)量比降糖稻1號增產(chǎn)40.0%以上。優(yōu)糖稻2號可作為功能保健食品，亦可作為開發(fā)功能食品的優(yōu)質(zhì)專用原料。

4 栽培技術(shù)要點(diǎn)

4.1 適時適量播種，培育壯苗

直播田用種量 5.0～6.0 kg/667 m2。移栽育秧時間在5月中旬比較適宜。秧齡25～30 d，種植規(guī)格13.2 cm×19.8 cm，每叢插 3～5 根苗。

4.2 合理施肥

總純氮量控制在18～20 kg/667 m2，適當(dāng)增施磷鉀肥，提高植株抗逆性，掌握“前重、中穩(wěn)、后補(bǔ)”的原則，重施基、苗肥，穩(wěn)施“當(dāng)家肥”，后補(bǔ)孕穗肥和粒肥。隨著氮肥的增加，籽粒蛋白質(zhì)含量和抗性淀粉含量隨之增加，所以應(yīng)適當(dāng)增加粒肥（氮素）比例。

4.3 結(jié)合預(yù)測預(yù)報，注意病、蟲、草防治

要注意做好整個生長期間的蟲害控制，尤其是稻縱卷葉螟以及稻飛虱等遷飛性害蟲的適時防治，另外在稻瘟病重發(fā)年份要注意在孕穗期和齊穗期對稻瘟病的適時防治。生長前中期主要防治紋枯病。

4.4 加強(qiáng)水漿管理，切忌斷水過早

幼苗期注意促進(jìn)根的生長，可采取短期脫水處理；進(jìn)入分蘗期后，淺水勤灌，促進(jìn)分蘗；灌漿中后期對水分要求較高，后期切忌斷水過早，應(yīng)做到干濕灌溉到成熟，以利養(yǎng)根保葉，防止早衰。